Како смањити губитак моторног гвожђа

Фактори који утичу на основну потрошњу гвожђа

Да бисмо анализирали проблем, прво морамо знати неке основне теорије, које ће нам помоћи да га разумемо. Прво, морамо знати два концепта. Један је наизменична магнетизација, која се, једноставно речено, јавља у гвозденом језгру трансформатора и у зубима статора или ротора мотора; Један је својство ротационе магнетизације, које производи јарам статора или ротора мотора. Постоји много чланака који полазе од две тачке и израчунавају губитке гвожђа мотора на основу различитих карактеристика према горе наведеној методи решења. Експерименти су показали да лимови од силицијумског челика показују следеће појаве под магнетизацијом два својства:
Када је густина магнетног флукса испод 1,7 Тесла, губитак хистерезиса изазван ротационом магнетизацијом је већи од губитка изазваног наизменичном магнетизацијом; када је већа од 1,7 Тесла, важи супротно. Густина магнетног флукса јарма мотора је генерално између 1,0 и 1,5 Тесла, а одговарајући губитак хистерезиса ротационе магнетизације је око 45 до 65% већи од губитка хистерезиса наизменичне магнетизације.
Наравно, горе наведени закључци се такође користе, а ја их нисам лично проверио у пракси. Поред тога, када се магнетно поље у гвозденом језгру промени, у њему се индукује струја, названа вртложна струја, а губици које она изазива називају се губици вртложних струја. Да би се смањили губици вртложних струја, гвоздено језгро мотора обично не може бити направљено у цео блок, већ је аксијално наслагано изолованим челичним лимовима како би се спречио проток вртложних струја. Конкретна формула за израчунавање потрошње гвожђа овде неће бити гломазна. Основна формула и значај Баидуовог израчунавања потрошње гвожђа биће веома јасни. Следи анализа неколико кључних фактора који утичу на нашу потрошњу гвожђа, тако да свако може да закључи проблем у практичним инжењерским применама унапред или уназад.

Након разматрања горе наведеног, зашто производња штанцања утиче на потрошњу гвожђа? Карактеристике процеса бушења углавном зависе од различитих облика машина за бушење и одређују одговарајући режим смицања и ниво напона према потребама различитих врста рупа и жлебова, чиме се обезбеђују услови плитких подручја напона око периферије ламинације. Због односа између дубине и облика, често је под утицајем оштрих углова, до те мере да високи нивои напона могу изазвати значајан губитак гвожђа у плитким подручјима напона, посебно на релативно дугим ивицама смицања унутар опсега ламинације. Конкретно, то се углавном дешава у алвеоларној регији, која често постаје фокус истраживања у стварном процесу истраживања. Плоче од силицијумског челика са малим губицима често су одређене већим величинама зрна. Удар може изазвати синтетичке неравнине и кидање смицања на доњој ивици плоче, а угао удара може имати значајан утицај на величину неравнина и подручја деформације. Ако се зона високог напона протеже дуж зоне деформације ивице до унутрашњости материјала, структура зрна у овим подручјима ће неизбежно претрпети одговарајуће промене, бити увијена или поломљена, а доћи ће до екстремног издужења границе дуж правца кидања. У овом тренутку, густина граница зрна у зони напона у правцу смицања ће се неизбежно повећати, што ће довести до одговарајућег повећања губитка гвожђа унутар региона. Дакле, у овом тренутку, материјал у подручју напона може се сматрати материјалом са великим губицима који пада преко обичне ламинације дуж ивице удара. На овај начин, може се одредити стварна константа материјала ивице, а стварни губитак на ивици удара може се даље одредити коришћењем модела губитка гвожђа.
1. Утицај процеса жарења на губитак гвожђа
Утицајни услови губитка гвожђа углавном постоје код лимова од силицијумског челика, а механичка и термичка напрезања ће утицати на лимове од силицијумског челика са променама у њиховим стварним карактеристикама. Додатна механичка напрезања ће довести до промена у губитку гвожђа. Истовремено, континуирано повећање унутрашње температуре мотора ће такође подстаћи појаву проблема са губитком гвожђа. Предузимање ефикасних мера жарења за уклањање додатних механичких напрезања имаће благотворан ефекат на смањење губитка гвожђа унутар мотора.

2. Разлози за прекомерне губитке у производним процесима

Лимови од силицијумског челика, као главни магнетни материјал за моторе, имају значајан утицај на перформансе мотора због њихове усклађености са захтевима дизајна. Поред тога, перформансе лимова од силицијумског челика исте класе могу се разликовати код различитих произвођача. Приликом избора материјала, треба се потрудити да се одаберу материјали од добрих произвођача силицијумског челика. У наставку су наведени неки кључни фактори који су заправо утицали на потрошњу гвожђа, а који су се раније јављали.

Силицијумски челични лим није изолован или правилно третиран. Ова врста проблема може се открити током процеса испитивања силицијумских челичних лимова, али не поседују сви произвођачи мотора ову ставку за тестирање, а овај проблем често није добро препознат од стране произвођача мотора.

Оштећена изолација између лимова или кратки спојеви између лимова. Ова врста проблема се јавља током процеса производње гвозденог језгра. Ако је притисак током ламинирања гвозденог језгра превисок, што узрокује оштећење изолације између лимова; Или ако су неравнине превелике након бушења, могу се уклонити полирањем, што доводи до озбиљног оштећења изолације површине за бушење; Након што је ламинирање гвозденог језгра завршено, жлеб није глатко и користи се метод турпијања; Алтернативно, због фактора као што су неравномеран отвор статора и неконцентричност између отвора статора и ивице седишта машине, стругање се може користити за корекцију. Конвенционална употреба ових процеса производње и обраде мотора заправо има значајан утицај на перформансе мотора, посебно на губитак гвожђа.

Када се користе методе попут спаљивања или загревања електричном енергијом за растављање намотаја, може доћи до прегревања гвозденог језгра, што доводи до смањења магнетне проводљивости и оштећења изолације између лимова. Овај проблем се углавном јавља током поправке намотаја и мотора током процеса производње и обраде.

Заваривање на слагање и други процеси такође могу оштетити изолацију између слагања, повећавајући губитке вртложних струја.
Недовољна тежина гвожђа и непотпуно збијање између листова. Крајњи резултат је да је тежина гвозденог језгра недовољна, а најдиректнији резултат је да струја прелази толеранцију, док може постојати чињеница да губитак гвожђа прелази стандард.
Премаз на силицијумском челичном лиму је превише дебео, што доводи до презасићења магнетног кола. У овом тренутку, крива односа између струје празног хода и напона је значајно искривљена. Ово је такође кључни елемент у процесу производње и обраде силицијумских челичних лимова.

Током производње и обраде гвоздених језгара, оријентација зрна површине за причвршћивање лима од силицијумског челика за пробушивање и смицање може бити оштећена, што доводи до повећања губитака гвожђа под истом магнетном индукцијом; Код мотора са променљивом фреквенцијом, треба узети у обзир и додатне губитке гвожђа изазване хармоницима; Ово је фактор који треба свеобухватно размотрити у процесу пројектовања.

Поред горе наведених фактора, пројектована вредност губитка у гвожђу мотора треба да се заснива на стварној производњи и обради гвозденог језгра и треба уложити све напоре да се осигура да се теоријска вредност подудара са стварном вредношћу. Карактеристичне криве које дају добављачи општих материјала мере се методом Епштајновог квадратног калема, али смер магнетизације различитих делова у мотору је различит и овај посебан губитак у гвожђу ротације тренутно се не може узети у обзир. То може довести до различитих степена неслагања између израчунатих и измерених вредности.

Методе за смањење губитка гвожђа у инжењерском пројектовању
Постоји много начина за смањење потрошње гвожђа у инжењерству, а најважније је прилагодити лек ситуацији. Наравно, не ради се само о потрошњи гвожђа, већ и о другим губицима. Најосновнији начин је знати разлоге за велике губитке гвожђа, као што су висока магнетна густина, висока фреквенција или прекомерна локална засићеност. Наравно, на нормалан начин, с једне стране, потребно је што више приближити стварности са стране симулације, а с друге стране, процес се комбинује са технологијом како би се смањила додатна потрошња гвожђа. Најчешће коришћена метода је повећање употребе добрих лимова од силицијумског челика, и без обзира на цену, може се изабрати увезени супер силицијумски челик. Наравно, развој домаћих нових технологија заснованих на енергији такође је подстакао бољи развој у узводном и низводном сектору. Домаће челичане такође лансирају специјализоване производе од силицијумског челика. Генеалогија има добру класификацију производа за различите сценарије примене. Ево неколико једноставних метода са којима се можете сусрести:

1. Оптимизујте магнетно коло

Оптимизација магнетног кола, прецизније, јесте оптимизација синуса магнетног поља. Ово је кључно, не само за асинхроне моторе са фиксном фреквенцијом. Асинхрони мотори са променљивом фреквенцијом и синхрони мотори су кључни. Када сам радио у индустрији текстилних машина, направио сам два мотора са различитим перформансама како бих смањио трошкове. Наравно, најважније је било присуство или одсуство искривљених полова, што је резултирало недоследним синусоидним карактеристикама магнетног поља ваздушног зазора. Због рада на великим брзинама, губитак гвожђа чини велики део, што резултира значајном разликом у губицима између два мотора. Коначно, након неких обрнутих прорачуна, разлика у губицима гвожђа мотора под алгоритмом управљања повећала се за више него два пута. Ово такође подсећа све на повезивање алгоритама управљања приликом поновног прављења мотора са променљивом фреквенцијом и контролом брзине.

2. Смањите магнетну густину
Повећање дужине гвозденог језгра или повећање површине магнетне проводљивости магнетног кола ради смањења густине магнетног флукса, али се количина гвожђа која се користи у мотору сходно томе повећава;

3. Смањење дебљине гвоздених чипова ради смањења губитка индуковане струје
Замена топло ваљаних лимова од силицијумског челика хладно ваљаним лимовима од силицијумског челика може смањити дебљину лимова од силицијумског челика, али танке гвоздене струготине ће повећати број гвоздених струготина и трошкове производње мотора;

4. Усвајање хладно ваљаних лимова од силицијумског челика са добром магнетном проводљивошћу ради смањења губитка хистерезиса;
5. Усвајање висококвалитетног изолационог премаза од гвоздених чипова;
6. Термичка обрада и технологија производње
Заостали напон након обраде гвоздених струготина може озбиљно утицати на губитак мотора. Приликом обраде лимова од силицијумског челика, смер сечења и напон смицања при пробијању имају значајан утицај на губитак гвозденог језгра. Сечење дуж смера ваљања лима од силицијумског челика и спровођење термичке обраде на лиму од силицијумског челика могу смањити губитке за 10% до 20%.